甲烷等温室气体大量排放加剧了全球暖化和土壤荒漠化,严重阻碍了世界经济和社会的可持续发展,已然成为全球生态环境的主要问题。作为荒漠生态系统的典型景观,生物土壤结皮（Biological soil crusts,BSCs）广泛分布于世界各地的干旱和半干旱环境中。土壤中的甲烷氧化菌是目前已知的大气甲烷的唯一生物汇,影响着土壤甲烷的净排放。土壤团聚体是土壤形成和发育的基础,不同粒径团聚体所含微生物群落结构和功能往往有较大差异。但荒漠BSCs甲烷氧化研究主要集中在环境要素的耦合分析,对BSCs及其不同粒径团聚体中好氧甲烷氧化菌群落结构和多样性等相关研究目前尚较缺乏。本研究以库布齐沙地为例,该沙地东缘主要有蓝藻和苔藓两种类型BSCs,利用Illumina Nova Seq测序平台进行宏基因组测序,比较分析蓝藻结皮与苔藓结皮不同粒径团聚体中好氧甲烷氧化菌的多样性和群落结构,同时以室内模拟原位BSCs培养进行甲烷氧化能力测定,并结合土壤土壤理化性质进行相关性分析。研究结果和结论如下:（1）土壤理化性质:库布齐沙地的蓝藻与苔藓结皮p H值范围7.25-8.25之间、偏弱碱性,除硝态氮（NO3--N）含量是蓝藻结皮（6.96 mg/kg）略高于苔藓结皮（4.19mg/kg）以外,苔藓结皮的总氮（TN）、铵态氮（NH4+-N）、可溶性有机碳（DOC）、总有机碳（TOC）、微生物量氮（MBN）和微生物量碳（MBC）含量均高于蓝藻结皮;在蓝藻和苔藓结皮的不同粒径团聚体中,所有检测的营养物水平由高到低依次为>0.25 mm、<0.105 mm和0.105–0.25 mm的团聚体,而相同粒径范围内的团聚体以苔藓结皮的营养水平为高。（2）BSCs中好氧甲烷氧化菌绝对丰度:蓝藻结皮中好氧甲烷氧化丰度最高为2383 copies/g,均值为1803 copies/g;苔藓结皮中好氧甲烷氧化菌丰度最高和均值分别为3787 copies/g和2731 copies/g。好氧甲烷氧化菌在苔藓结皮的丰度高于蓝藻结皮,且在两类结皮中甲烷氧化菌丰度均为L粒径团聚体最高,S粒径团聚体丰度次之、M粒径团聚体丰度最少。相同粒径团聚体中,苔藓结皮的好氧甲烷氧化菌丰度是蓝藻结皮的1.28-1.59倍。（3）BSCs中好氧甲烷氧化菌多样性:Shannon指数表明在蓝藻与苔藓BSCs中,好氧甲烷氧化菌群物种多样性在直径大于0.25 mm粒径团聚体（L）、直径大于0.105 mm小于0.25 mm（M）和直径小于0.105 mm（S）中依次升高,最高为苔藓结皮直径大于0.25 mm粒径团聚体（MS）,达2.548;而Chao1指数则表明中好氧甲烷氧化菌丰富度无明显差异。（4）BSCs好氧甲烷氧化菌群落结构:18个样品中的好氧甲烷氧化菌来自2个门,即Proteobacteria和Verrucomicrobia。其中Proteobacteria占98.17%–98.42%、为最优势菌门,Verrucomicrobia相对丰度较低、只有1.58%–1.83%。蓝藻结皮与苔藓结皮好氧甲烷氧化菌群落结构在门水平上无显著差异;不同粒径团聚体当中,>0.25 mm的Proteobacteria相对丰度较<0.25 mm高。蓝藻结皮中优势菌属为Methylocystis、Methylobacter和Methylosinus（相对丰度超过10%）;苔藓结皮中优势菌属较蓝藻结皮增加了Methylomonas,且在两类BSCs中均以Methylocystis为最优势菌属。（5）微生物群落与环境因子相关性:NH4、MBN、MBC、TOC、TN和NO3对BSCs样品的好氧甲烷氧化菌群落结构有较大影响,而p H和AP与样本群落结构关联性相对较小。其中苔藓结皮样品与NH4、AP、DOC、MBN、MBC、TOC和TN呈正相关关系;而p H和NO3与他们呈负相关。蓝藻结皮中<0.25 mm粒径团聚体（M和S）与NH4和NO3关联性较大,而>0.25 mm（L）粒径团聚体与各环境因子关联性相对较小。（6）BSCs甲烷氧化能力分析:苔藓结皮甲烷氧化能力显著高于蓝藻结皮,甲烷氧化量是蓝藻结皮的2-3倍、最高可达71.368μmol/L/d;不同粒径BSCs甲烷氧化能力为M>L>S,不同样品均在培养初期快速氧化CH4,并在培养期的72 h以后CH4氧化能力基本趋于平缓。